Un disyuntor es un tipo de dispositivo eléctrico que se utiliza para interrumpir cualquier circuito manualmente, de lo contrario, de forma remota en circunstancias normales. La función principal de un disyuntor o interruptor automático es interrumpir un circuito en algunas condiciones de falla como un cortocircuito, sobrecorriente, etc. Generalmente, un disyuntor conmuta o protege el sistema. Algunos dispositivos están asociados con disyuntores como relés, interruptores, fusibles, etc. También se utilizan para el mismo propósito. Las aplicaciones de los disyuntores incluyen principalmente sistemas de energía e industrias para proteger y controlar varias partes del circuito, a saber, transformadores, conmutadores, motores, alternadores, generadores, etc. Hay diferentes tipos de disyuntores utilizados en industrias donde el circuito de aire El interruptor es un tipo. Este artículo describe una descripción general del disyuntor de aire.

¿Qué es el disyuntor de aire?

El disyuntor de aire (ACB) es un dispositivo eléctrico que se utiliza para proporcionar protección contra sobrecorriente y cortocircuito para circuitos eléctricos de más de 800 amperios a 10 mil amperios. Por lo general, se utilizan en aplicaciones de bajo voltaje por debajo de 450V. Podemos encontrar estos sistemas en Paneles de Distribución (por debajo de 450V). Aquí, en este artículo, discutiremos el funcionamiento de Air Cortacircuitos .

Disyuntor de circuito de aire

Un interruptor de circuito de aire es un interruptor de operación de circuito que opera en el aire como un medio de extinción de arco, a una presión atmosférica determinada. Hay varios tipos de disyuntores de aire y cambiar de marcha disponibles en el mercado hoy en día que son duraderos, de alto rendimiento, fáciles de instalar y mantener. Los disyuntores de aire han reemplazado por completo los disyuntores de aceite.

Construcción del disyuntor de aire

La construcción de un disyuntor de aire se puede realizar utilizando diferentes partes internas y externas como las siguientes.

Las partes externas de ACB incluyen principalmente el botón ON & OFF, un indicador para la posición del contacto principal, un indicador para el mecanismo de almacenamiento de energía, indicadores LED, botón RST, controlador, placa de identificación nominal, mango para almacenamiento de energía, pantallas, agitar, botón de descanso de disparo por falla, repositorio de balancines, etc.

Construcción de ACB

Las partes internas de ACB incluyen principalmente estructura de soporte con chapa de acero, el transformador de corriente utilizado para proteger la unidad de disparo, caja de aislamiento del grupo de polos, terminales horizontales, cámara de arco, unidad de disparo para protección, caja de terminales, resortes de cierre, control de apertura y cierre de CB , placas para mover contactos principales y de arco, placas para contactos principales y de arco fijos.

Principio de funcionamiento

los principio de funcionamiento del disyuntor de aire es diferente en comparación con otros tipos de CB. Sabemos que la función básica de CB es detener la restauración del arco siempre que el espacio entre los contactos resista el voltaje de recuperación del sistema.
El disyuntor de aire también funciona igual pero de forma diferente. Al interrumpir un arco, genera un voltaje de arco en lugar del suministro de voltaje. Este voltaje se puede definir como el voltaje mínimo que es necesario para mantener el arco. El suministro de voltaje se puede aumentar de tres formas diferentes mediante un disyuntor.
El voltaje del arco se puede mejorar mediante el enfriamiento del plasma del arco.
Una vez que se reduce la temperatura del plasma del arco y el movimiento de las partículas, será necesario un gradiente de voltaje adicional para mantener el arco. El voltaje del arco se puede aumentar dividiendo el arco en varias series
Una vez que se aumenta la trayectoria del arco, también se puede aumentar el voltaje del arco. Tan pronto como se mejore la longitud de la trayectoria del arco, la trayectoria de la resistencia también aumentará el voltaje del arco que se utiliza a través de la trayectoria del arco, por lo que se puede aumentar el voltaje del arco.
El rango de voltaje de funcionamiento es de hasta 1 KV. Incluye dos juegos de contactos donde el par principal usa la corriente, así como el contacto hecho con cobre. Se puede hacer otro par de contacto con carbono. Una vez que se abre el disyuntor, se desbloquea el primer contacto principal.
Mientras abre el contacto principal, el contacto de arco permanece conectado. Siempre que los contactos del arco se dividen, se inicia el arco. El disyuntor está desactualizado para el voltaje promedio.

Funcionamiento del disyuntor de aire

Los disyuntores de aire funcionan con sus contactos al aire libre. Su método de control de extinción de arco es completamente diferente al de los interruptores automáticos de aceite. Siempre se utilizan para la interrupción de bajo voltaje y ahora tienden a reemplazar los interruptores de aceite de alto voltaje. La figura que se muestra a continuación ilustra el principio de funcionamiento del circuito del interruptor de aire.

Los disyuntores de aire generalmente tienen dos pares de contactos. El par principal de contactos (1) transporta la corriente a carga normal y estos contactos están hechos de metal de cobre. El segundo par es el contacto de arco (2) y está hecho de carbono. Cuando se abre el disyuntor, los contactos principales se abren primero. Cuando se abrieron los contactos principales, los contactos de arco todavía están en contacto entre sí.

A medida que la corriente pasa por un camino paralelo de baja resistencia a través del contacto de arco. Durante la apertura de los contactos principales, no habrá ningún arco en el contacto principal. El arco sólo se inicia cuando finalmente se separan los contactos del arco. Cada uno de los contactos de arco está equipado con un corredor de arco que ayuda.

“¿Cuál es la diferencia entre la corriente alterna y la corriente continua? ”

La descarga del arco se mueve hacia arriba debido a los efectos térmicos y electromagnéticos, como se muestra en la figura. A medida que el arco se impulsa hacia arriba, entra en la rampa del arco, que consta de salpicaduras. El arco en el conducto se enfriará, se alargará y dividirá, por lo que el voltaje del arco será mucho mayor que el voltaje del sistema en el momento de la operación de un disyuntor de aire y, por lo tanto, el arco se extinguirá finalmente durante la corriente cero.

La caja del circuito de los frenos de aire está fabricada con material aislante e ignífugo y está dividida en diferentes secciones por las barreras del mismo material. En la parte inferior de cada barrera hay un pequeño elemento conductor de metal entre un lado y el otro de la barrera. Cuando el arco, impulsado hacia arriba por las fuerzas electromagnéticas, entra en la parte inferior de la rampa, se divide en muchas secciones por las barreras, pero cada pieza de metal asegura la continuidad eléctrica entre los arcos en cada sección, los varios arcos están en consecuencia en la serie. .

Las fuerzas electromagnéticas dentro de todas y cada una de las secciones de la rampa hacen que el arco en esa sección comience en forma de hélice, como se muestra arriba, figura (b). Todas estas hélices están en serie de modo que la longitud total del arco se ha extendido mucho y su resistencia se ha incrementado abundantemente. Esto afectará la reducción de corriente en el circuito.

La Figura (a) muestra el desarrollo del arco desde el momento en que sale de los contactos principales hasta que está dentro de la rampa del arco. Cuando la corriente cesa a continuación en una corriente cero, el aire ionizado en el camino de donde el arco había estado en paralelo con los contactos abiertos y actúa como una resistencia en derivación a través de los contactos y la autocapacidad C, que se muestra a continuación. Figura con rojo como R. de alta resistencia.

Cuando la oscilación comienza entre C y L como se describe para el disyuntor idealizado como se muestra en la Figura siguiente, esta resistencia amortigua fuertemente la oscilación. Ciertamente, suele ser tan fuerte que la amortiguación es crítica, la oscilación no puede tener lugar en absoluto, y el voltaje de reencendido, en lugar de aparecer como una oscilación de alta frecuencia, se eleva a su valor final de voltaje pico del generador. Esto se muestra debajo de la forma de onda inferior.

CB idealizado con formas de onda

Tipos de disyuntores de rotura de aire

El circuito de aire Los interruptores son en su mayoría de cuatro tipos y son ampliamente utilizados para mantener el voltaje medio interior y los interruptores de la casa.

Tipo de rotura simple ACB o ACB de voladura cruzada
Tipo de escape magnético ACB
Disyuntor de corte de aire del conducto de aire
Disyuntor de explosión de aire

Disyuntor de corte de aire tipo rotura simple

Los disyuntores de aire de freno simple son la forma más simple de disyuntores de aire. Los principales puntos de contacto se realizan en forma de dos cuernos. El arco de estos disyuntores se extiende de una punta a la otra. Este tipo de disyuntor también se conoce como ACB de explosión cruzada. La disposición de esto se puede hacer a través de una cámara (rampa de arco) que está rodeada por el contacto.

La cámara o tolva de arco ayuda a lograr el enfriamiento y está hecha con material refractario. La rampa de arco contiene paredes en el interior y está separada en pequeños compartimentos mediante placas de separación metálicas. Estas placas son divisores de arco en los que cada compartimento funcionará como un mini conducto de arco.

El primer arco se dividirá en una secuencia de arcos de modo que todos los voltajes del arco serán más altos en comparación con el voltaje del sistema. Se utilizan en aplicaciones de baja tensión.

Disyuntor magnético tipo escape de aire

Los disyuntores de aire de explosión magnéticos se utilizan en una capacidad de voltaje de hasta 11KV. La extensión del arco se puede obtener por el campo magnético proporcionado por la corriente en las bobinas de explosión.

Este tipo de disyuntor proporciona control magnético sobre el momento del arco para crear la extinción del arco en los dispositivos. Entonces, esta extinción se puede controlar a través de un campo magnético que es suministrado por el flujo de corriente dentro de las bobinas de escape. La conexión de las bobinas de escape se puede realizar en serie a través del circuito que se interrumpe.

Como sugiere el nombre, estas bobinas se denominan 'sopla la bobina'. El campo magnético no gestiona el arco que se forma en el disyuntor, sin embargo, desplaza el arco hacia conductos de arco donde sea que el arco se enfríe y se extienda en consecuencia. Estos tipos de CB se utilizan hasta 11 kV.

Disyuntor de corte de aire del conducto de aire

En el disyuntor de apertura de aire de la tolva de aire, los contactos principales generalmente están hechos de cobre y conducen la corriente en posiciones cerradas. Los interruptores automáticos de apertura de aire de la tolva de aire tienen baja resistencia de contacto y están plateados. Los contactos de arco son sólidos, resistentes al calor y están hechos de aleación de cobre.

Este disyuntor incluye dos tipos de contactos, como principal y de arco o auxiliar. El diseño de los contactos principales se puede realizar tanto con cobre como con placas de plata que tienen menos resistencia y conducen la corriente dentro de la ubicación cerrada. Otros tipos, como los de arco o auxiliares, están diseñados con aleación de cobre porque son resistentes al calor.

Estos se utilizan para evitar dañar los contactos principales debido a la formación de arcos y se pueden cambiar simplemente una vez que sea necesario. Mientras opera este disyuntor, ambos contactos se abren después y antes de cerrar los contactos principales en el disyuntor.

Disyuntor de explosión de aire

Este tipo de disyuntores se utilizan para voltajes de sistema de 245 KV y 420 KV e incluso más, especialmente cuando es necesaria una operación rápida del disyuntor. Los beneficios de este disyuntor en comparación con el tipo de aceite se enumeran a continuación.

No se puede causar peligro de incendio
La velocidad de ruptura es alta durante el funcionamiento de este interruptor automático.
El enfriamiento del arco es más rápido durante la operación de este interruptor.
La duración del arco es similar para todos los valores de interrupciones de corriente.
Una vez que la duración del arco es menor, se puede generar menos cantidad de calor del arco a los contactos, por lo que la vida útil del contacto se alarga.
El mantenimiento de la estabilidad del sistema se mantiene bien porque depende de la velocidad de funcionamiento del interruptor automático.
Necesita menos mantenimiento en comparación con el disyuntor de aceite.
Los tipos de disyuntores de chorro de aire son de tres tipos, como un chorro axial y un chorro axial con un contacto móvil deslizante y un chorro cruzado.

Mantenimiento del disyuntor de aire

Los ACB funcionan como dispositivos de protección de circuitos para una amplia gama de aplicaciones de bajo voltaje de hasta 600 V CA, como UPS, generadores, mini centrales eléctricas, tableros de distribución MCCB, etc., y sus tamaños varían de 400 A a 6300 A.

En este disyuntor, casi el 20% de las fallas en el sistema de distribución de energía ocurren debido a menos mantenimiento, grasa resistente, polvo, corrosión y partes congeladas. Por lo tanto, el mantenimiento del disyuntor es la opción ideal para garantizar un funcionamiento constante y ampliar la vida útil.

El mantenimiento del disyuntor de aire es muy importante. Para eso, primero debe apagarse y luego separarse de ambas caras abriendo el aislador eléctrico requerido. El disyuntor debe funcionar en esta condición no aislada para áreas restringidas y distantes cada año. El disyuntor debe trabajar eléctricamente desde restringido y aislado después mecánicamente desde restringido. Este tipo de proceso hará que el rompedor sea más consistente al separar cualquier capa externa desarrollada entre las caras deslizantes.

Procedimiento de prueba del disyuntor de aire

La prueba de interruptores automáticos se utiliza principalmente para verificar el funcionamiento de cada sistema de conmutación, así como la programación de la construcción de disparo completa. Por lo tanto, las pruebas son muy esenciales para cualquier tipo de interruptor de circuito para garantizar un rendimiento seguro y constante. En comparación con otros dispositivos, realizar pruebas es más complicado.

Cuando ocurre un mal funcionamiento en un interruptor, puede provocar un cortocircuito dentro de las bobinas, un comportamiento incorrecto, dañar las conexiones mecánicas, etc. Por lo tanto, los interruptores deben probarse regularmente para superar todas estas fallas.

Los diferentes tipos de pruebas realizadas en interruptor automático incluyen principalmente mecánicas, térmicas, dieléctricas, cortocircuito, etc. Las pruebas de rutina de un interruptor automático son una prueba de disparo, resistencia de aislamiento, conexión, resistencia de contacto, disparo por sobrecarga, disparo magnético instantáneo, etc.

¿Cómo se pueden realizar las pruebas?

Para probar un disyuntor, se utilizan diferentes tipos de equipos de prueba para verificar la condición del disyuntor en cualquier sistema de energía. Esta prueba se puede realizar a través de diferentes métodos de prueba, así como tipos de equipos de prueba. Los dispositivos de prueba son analizador, microohmímetro, probador de inyección primaria con alta corriente, etc. Hay algunos beneficios de la prueba de interruptores de circuito como los siguientes.

“diagrama de planta de energía nuclear ”

Se puede mejorar el rendimiento del disyuntor.
El circuito se puede comprobar con carga o descarga.
Reconoce el requisito de mantenimiento
Los problemas se pueden evitar
Se pueden identificar las primeras indicaciones de fallas

Ventajas

los ventajas de un disyuntor de aire Incluya lo siguiente.

Instalación de cierres de alta velocidad
Se utiliza para operaciones frecuentes
Necesita menos mantenimiento
Operación de alta velocidad
El riesgo de incendio se puede eliminar no como en los disyuntores de aceite
Tiempo de arco constante y corto, por lo que la quema de contactos es menor

Inconvenientes

Las desventajas del disyuntor de aire incluyen las siguientes.

Un inconveniente del principio del conducto de arco es su ineficacia a bajas corrientes donde los campos electromagnéticos son débiles.
El conducto en sí no es necesariamente menos eficaz en su acción de alargamiento y desionización que con corrientes elevadas, pero el movimiento del arco hacia el conducto tiende a volverse más lento y no se obtiene necesariamente una interrupción a alta velocidad.

Aplicaciones de los disyuntores de aire

Los disyuntores de aire se utilizan para controlar los auxiliares de las centrales eléctricas y las plantas industriales. Ofrecen protección a plantas industriales, máquinas eléctricas como transformadores , condensadores y generadores.

Se utilizan principalmente para la protección de plantas, donde existen posibilidades de riesgo de incendio o explosión.
El principio del freno de aire del arco del circuito del disyuntor de aire se utiliza en Circuitos de CC y circuitos de CA hasta 12KV.
El aire rompedores de circuito tienen un poder de alta resistencia que ayuda a aumentar la resistencia del arco al dividir, enfriar y alargar.
También se utiliza un disyuntor de aire en el sistema de distribución de electricidad y NGD de aproximadamente 15 kV

Por lo tanto, se trata de Air Circuit Breaker (ACB), su funcionamiento y sus aplicaciones. Esperamos que comprenda mejor este concepto. Además, cualquier duda sobre este concepto o para implementar cualquier proyecto eléctrico y electrónico , envíe sus comentarios comentando en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es la función de ACB?